五河县大型猪场粪污综合利用效益分析——兴牧生态家庭农场粪污综合利用

姚淳 潘磊 张浩 许百年 张伟明

（1，安徽省蚌埠市畜牧兽医技术推广站 233000；2，安徽省五河县申集畜牧兽医水产站 233335；3，安徽省五河县兴牧生态家庭农场 233335）

1 项目前言

随着畜牧业规模化的迅速发展，产生大量粪污，对周围环境造成一定影响，甚至形成周边环境的营养化污染。规模化养殖是今后养猪业发展的主体方向，因此，粪污的减量处理和资源化利用成为事关养殖业持续发展的关键。

五河县兴牧生态家庭农场是一个集种养为一体的农牧结合型生态农场，主要产业以商品猪、有机果业、蔬菜为主。农场项目共流转土地1800 亩，其中农业设施用地200 余亩，建有猪舍19 栋，约3 万m2，正常存栏3 万头左右，可实现年出栏生猪约6 万头。场内建有2 座4 万m3的黑膜沼气池，8 个粪污收集池，13 个沼液暂存池，1 条5000m 沼液输送管网，1 座总发电能力500kwh 发电机组。

2 方法及材料

养殖场采用“猪—沼—果蔬（田地、林地）—鱼”等能源生态型模式，利用节水系统、雨污分流系统、五级沉淀池、沼气池及沼气发电机组等粪污资源处理设施，对粪污进行减量处理和资源化利用，实现生产、生态、环境及经济效益的最佳化，具体过程如附图：

附图所示的方案中包括以下过程：

2.1 固液分离

养殖场日排放污水约700～850m3，经过0.8～1mm 筛孔过滤后，实现固液分离。滤液进入13 差×600m2的调节池，滤液在调节池中停留约17～18h；粪渣放到专门的堆粪场，上面用塑料薄膜覆盖，充分发酵后作为有机肥料使用。

2.2 厌氧发酵

滤液经调节池进行固液分离后，滤液进入沼液发酵池进行厌氧发酵，40～48h 后完成水处理。

2.3 能源利用

沼液经厌氧发酵产生沼气，除少部分用于场内员工做饭用以外，其余沼气全部用于发电。沼液经过发酵以后，里面大部分有机物质被沉淀，此时经过沉淀的沼液大部分可直接循环利用——冲洗圈舍，另有部分沼液根据需要流入灌溉渠道作为肥料施入果园或入鱼池用作饵料。

2.4 指标检测

为检测相关环节排水口（包括生物氧化塘及鱼池出口）的水样，养殖场定期采样送县环保局环境监测站进行化验，对pH 等重要指标进行检测分析，通过与国家排放标准比对，沼液经处理后能达到较好效果。

3 活动结果

根据兴牧生态家庭农场养殖规模，污水处理的经济活动分析的结果如下。

3.1 沼气

根据运转测定的沼气量，每日平均日产沼气约为2400m3。

3.2 粪样

过滤粪渣风干样中氮（N）＞20.1kg、磷（P）＞3.6kg、钾（K）＞11kg。每一万头生猪年产风干粪1000t，则该场可年产干粪6000t。

3.3 发电

每日所产沼气全部用于发电时，每天可发电约3800kwh，养殖场可以消纳1/5，其余部分全部并入国家电网。

3.4 用水

一般来说，每头猪排粪量2kg/d，排尿量3kg/d，冲洗水用量2kg /d/头，则一万头生猪每天的排污量为75t，该场每天排污量为150t，每天产生的可循环利用水至少是日常用水量的2/3。

猪场污染控制费用属于一次性投资，其回收周期一般为3～5 年。沼气及有机肥的收益是污水处理收入的主要来源，设备折旧、投资利息及日常运行维护费用是主要支出部分。

表1 中沼气发酵设备、沉淀池及氧化塘等基础设施总投入为540 万元，其中2016 年投入70 万元，2017 年投入360 万元，2018 年投入110 万元。

表2 项目收益简表

通过上述两表数据对比可以发现，项目运行收入与设备折旧等费用除互相抵消外还有一部分收入，所以，通常情况下不会提高运行成本。

4 分析讨论

4.1 资源利用最大化

经处理后的污水，不仅解决猪场污水排放，同时处理后的水可直接用于冲洗圈舍，在很大程度上缩减了冲洗时的用水量。同时，水中含有较为丰富的N、P、K，利于植物的生长，也可作为鱼类的饵料。

4.2 生态系统最优化

在养猪的同时还能用于种粮、果、蔬菜及养鱼，建立起了“猪—沼—果蔬（田地、林地）—鱼”等能源生态型模式，有效改变土壤长期使用化学肥料和化学除草剂造成土壤板结硬化的困境。

4.3 企业投入最小化

沼气项目前期运行成本比较大，但项目正常运转后，可基本保证项目收入与项目维护支出相互抵消。因此，猪场污染控制费用基本上不增加成本，实现企业投入最小化。

4.4 项目收益社会化

依托大型沼气池处理养殖排泄物，沼渣可生产成有机肥施用到周边农田，沼液可为果园、蔬菜园优质肥料，也可以施用于农田。目前该场与五河县三庄种植专业合作社、五河远业种植专业社、五河县支跃苗圃专业合作社等3 家合作社签订有机肥销售协议，为生产出健康、绿色、安全的有机农副产品提供有效保证。

总之，粪污的减量处理和资源化利用既能减少环境污染，又能有效减低企业生产成本，还能利用沼气发电入网产生效益，较好实现粪污资源化的全利用和示范带动效果。